leetcode416分割等和子集刷题打卡

简介: leetcode416分割等和子集刷题打卡

416. 分割等和子集 - 力扣(Leetcode)

给你一个 只包含正整数非空 数组 nums 。请你判断是否可以将这个数组分割成两个子集,使得两个子集的元素和相等。

示例 1:

输入:nums = [1,5,11,5]
输出:true
解释:数组可以分割成 [1, 5, 5] 和 [11] 。

示例 2:

输入:nums = [1,2,3,5]
输出:false
解释:数组不能分割成两个元素和相等的子集。

提示:

  • 1 <= nums.length <= 200
  • 1 <= nums[i] <= 100

题解思路

给出背包问题,大家都知道,有N件物品和一个最多能背重量为W 的背包。第i件物品的重量是weight[i],得到的价值是value[i] 。每件物品只能用一次,求解将哪些物品装入背包里物品价值总和最大。

这道题目是要找是否可以将这个数组分割成两个子集,使得两个子集的元素和相等。那么只要找到集合里能够出现 sum / 2 的子集总和,就算是可以分割成两个相同元素和子集了。

可以使用01背包来解题,元素不能重复取,所以使用01背包

首先需要确定以下几点:

  • 有几个物品可供选择:nums.size()
  • 背包的总容量是多少:accumulate(nums.)/2
  • 因为题目是要求出现两个子集,其和相等都为sum/2
  • 物品重量如何表示:nums[i]
  • 物品价值如何表示:nums[i]

动归五步

二维dp

  • 确定dp数组及其含义
  • dp[i][j]代表从[0, i]中选择一件物品放入容量大小为j的背包所能获得的最大价值
  • 确定递推公式
  • dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - nums[i]] + nums[i])
    这是01背包的标准格式,dp[i][j]可以由dp[i - 1][?]推出,取第i件物品与不取第i件物品两种取最大值
  • 确定dp数组的初始化
  • dp[0][0]同列初始化为0 因为根据定义dp[i][0]代表从[0,i]中选择一件物品放入背包容量为0的背包中获得的最大价值,此处背包容量为0,所以第0列全部初始化为0,初始化第0行的时候也要根据定义,第0行代表就是选择第0件物品放入背包容量为j的背包中,所以只要背包装得下第0件物品,就初始化该位置为其价值
for(int i = nums[0]; i <= target; i++){
    dp[0][i] = nums[0];
}
  • 确定递推顺序
  • 二维dp数组遍历顺序很自由,我这里先顺序遍历物品,再顺序遍历容量
  • 手动推导dp数组
  • 手写一下,看运行后是否与自己想的是否有区别来修改自己的代码

一维dp(滚动数组)

  • 确定dp数组及其含义
  • dp[j]表示容量为j的背包所能获得的最大价值,相较于二维dp数组,其就是将上一层复制到了下一层,因而后续递推公式是和自己比较
  • 确定递推公式
  • dp[j] = max(dp[j], dp[j - nums[i]] + nums[i]);
  • 确定dp数组的初始化
  • dp[0]为背包容量为0,什么都装不了,肯定初始化为0,后续的值则dp数组在推导的时候一定是取价值最大的数,如果题目给的价值都是正整数那么非0下标都初始化为0就可以了。当然如果题目给出数组中有负数,则要初始化为INT_MIN来避免覆盖
  • 确定递推顺序
  • 首先给出代码
for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
    for(int j = target; j >= nums[i]; j--){
        dp[j] = max(dp[j], dp[j - nums[i]] + nums[i]);
    }
}
  • 可以看见,与二维dp相比,其遍历容量的时候是倒叙遍历的,这是为了保证保证物品i只被放入一次!。但如果一旦正序遍历了,那么物品0就会被重复加入多次!
    换个说法:因为i每加1代表新的一行开始,由于dp[j-num[i]]每次都得使用的是上一行的数据。但是如果你正序的话,那么你在计算dp[j]的时候用到的dp[j-num[i]]是本行的,而不是上一行的,所以用逆序,逆序用到的dp[j-num[i]]是上一行的。
  • 手动推导dp数组
  • 手写一下,看运行后是否与自己想的是否有区别来修改自己的代码

完整代码

class Solution {
public:
    bool canPartition(vector<int>& nums) {
        // 有几个物品可供选择  ->  nums.size()  ->  用于i
        // 背包的总容量是多少  ->  accumulate(nums.)/2  ->用于j
        // 物品重量如何表示  ->  nums[i]  ->  weight[i]
        // 物品价值如何表示  ->  nums[i]  ->  value[i]
        int sum = accumulate(nums.begin(), nums.end(), 0);
        if(sum % 2 == 1) return false;
        int target = sum / 2;
        // 一维数组
        /*vector<int> dp(target + 1, 0);
        // 默认全体初始化为0
        for(int i = 0; i < nums.size(); i++){
            for(int j = target; j >= nums[i]; j--){
                dp[j] = max(dp[j], dp[j - nums[i]] + nums[i]);
            }
        }
        if(dp[target] == target) return true;
        */
        // 二维数组
        vector<vector<int>> dp(nums.size(), vector<int>(target + 1, 0));
        // 初始化
        // dp[0][0]同列初始化为0  因为根据定义dp[i][0]代表从[0,i]中选择一件物品放入背包容量为0的背包中获得的最大价值,此处背包容量为0,所以第0列全部初始化为0,初始化第0行的时候也要根据定义,第0行代表就是选择第0件物品放入背包容量为j的背包中,所以只要背包装得下第0件物品,就初始化该位置为其价值
        for(int i = nums[0]; i <= target; i++){
            dp[0][i] = nums[0];
        }
        for(int i = 1; i < nums.size(); i++){
            for(int j = 1; j <= target; j++){
                if(j < nums[i]) dp[i][j] = dp[i - 1][j];
                else dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i - 1][j - nums[i]] + nums[i]);
            }
        }
        if(dp[nums.size() - 1][target] == target) return true;
        return false;
    }
};


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